什么是金属的碳化

当原子半径相对比较小的碳原子作为溶质，溶解到原子半径相对比较大的作为溶剂的金属晶格的间隙中，形成间充固溶体的过程就是金属的碳化现象。例如，c溶入γ-fe中所形成的间充固溶体称为奥氏体。间充固溶体一般具有与原金属相似的导电性和金属光泽，但它们的熔点和硬度比纯金属高。

混凝土碳化的意思是混凝土中的碱性物质和空气中的酸性气体发生反应生成碳酸盐和水的过程。

碳化对混凝土是一种危害，其不仅影响砼的耐久性能，还会降低砼对钢筋的保护程度。由于混凝土碳化生成的水分蒸发，留下细微的空隙，所以会影响砼的耐久性能。

简介

我们都知道混凝土中存在大量的碱性物质，大量的实验表明，当砼中碱性PH值为115时，其碱性介质对钢筋有良好的保护作用，使钢筋表面生成难溶的Fe2O3和Fe3O4，称为钝化膜。

碳化后使混凝土的碱度降低，当碳化超过混凝土的保护层时，在水与空气存在的条件下，就会使混凝土失去对钢筋的保护作用，会使钢筋锈蚀。所以我们在浇筑砼时尽可能的降低水灰比，振捣密实，使其表面质量良好，减缓混凝土的碳化速度。

所谓污泥碳化，就是通过一定的手段，使污泥中的水分释放出来，同时又最大限度地保留污泥中的碳值，使最终产物中的碳含量大幅提高的过程（Sludge Carbonization o在世界范围内，污泥碳化主要分为3种。

1、高温碳化。碳化时不加压，温度为649—982℃。先将污泥干化至含水率约30%，然后进入碳化炉高温碳化造粒。碳化颗粒可以作为低级燃料使用，其热值约为8 360—12 540 kJ/kg(日本或美国）。该技术可以实现污泥的减量化和资源化，但由于其技术复杂，运行成本高，产品中的热值含量低，当前尚未有大规模地应用，最大规模的为30删湿污泥。

2、中温碳化。碳化时不加压，温度为426~537℃。先将污泥干化至含水率约90%，然后进入碳化炉分解。工艺中产生油、反应水（蒸汽冷凝水）、沼气（未冷凝的空气）和固体碳化物。另外，该技术是在干化后对污泥实行碳化，其经济效益不明显，除澳洲一家处理厂外，尚无其他潜在的用户。

3、低温碳化。碳化前无需干化，碳化时加压至6~8 MPa，碳化温度为315℃，碳化后的污泥成液态，脱水后的含水率50%以下，经干化造粒后可作为低级燃料使用，其热值约为15048～20482 kJ/kg（美国）。该技术通过加温加压使得污泥中的生物质全部裂解，仅通过机械方法即可将污泥中75%的水分脱除，极大地节省了运行中的能源消耗。污泥全部裂解保证了污泥的彻底稳定。污泥碳化过程中保留了绝大部分污泥中热值，为裂解后的能源再利用创造了条件14t。

4、污泥水解热干化技术。污泥水热干化技术通过将污泥加热，在一定温度和压力下使污泥中的粘性有机物水解，破坏污泥的胶体结构，可以同时改善脱水性能和厌氧消化性能。随水热反应温度和压力的增加，颗粒碰撞增大，颗粒间的碰撞导致了胶体结构的破坏，使束缚水和固体颗粒分离。经过水热处理的污泥在不添加絮凝剂的情况下机械脱水的含水率大幅度降低。污泥的水解宏观上表现为挥发性悬浮固体浓度减少和COD、BOD以及氨氮等浓度增加。水热干化技术采用浆化反应器，通过闪蒸乏汽返混预热浆化、蒸汽与机械协同搅拌，提高了系统的处理效率；在水热反应器中，采用蒸汽逆向流直接混合加热的方式，强化了传质传热过程，可以避免局部过热结焦碳化：在连续闪蒸反应器中，实现了系统能量的有效回收。

混凝土的碳化就是混凝土中氢氧化钙与渗透进混凝土中的二氧化碳和其他酸性气体发生化学反应的过程。

一、混凝土碳化后它的抗压强度提高，延性降低，具有明显的脆性。

二、混凝土碳化使梁的承载力提高，但梁的屈服挠度和极限挠度会变小，变形能力降低。

三、碳化使混凝土产生碳化收缩，会导致混凝土表面产生细裂缝。

大家不用担心，具体施工时我们可以选混凝土防碳化涂料，它可以有效阻止环境中的二氧化碳、氯化物、氧气和海水酸雨等腐蚀介质对混凝土的侵蚀。

炭化又称干馏(dry distillation)。固体燃料的热化学加工方法。将煤、木材、油页岩等在隔绝空气下加热分解为气体(煤气)、液体(焦油)和固体(焦炭)产物，焦油蒸气随煤气从焦炉逸出，可以回收利用，焦炭则由焦炉内推出。有机化合物在隔绝空气下热分解为碳和其他产物，以及用强吸水剂(浓硫酸)将含碳、氢、氧的化合物(如糖类)脱水而成炭的作用也称炭化。

主要分类

散毛炭化

常用于粗梳毛纺，使用散毛炭化联合机(见图)。工艺流程是：含草净毛→浸酸→轧酸→烘干和烘烤→轧炭和除炭→中和→烘干→炭化净毛。各工序的作用和要求是：①浸酸，一般用稀硫酸，有2只槽，第一槽为浸渍槽，浸湿羊毛,用活水加浸润助剂如拉开粉、平平加等，使羊毛吸水均匀。第二槽为浸酸槽，酸液浓度为32～549克/升(3～5Bé),视净毛品种和含杂量和酸液温度而不同。酸液温度为室温，浸酸时间约4分钟。②轧酸,浸酸槽出来的羊毛经两对压辊轧去多余酸液。③烘干和烘烤，是植物质炭化的主要阶段，在烘干过程中水分蒸发，硫酸浓缩，在高温烘烤过程中植物质炭化。为保护羊毛，先将羊毛在较低温度下预烘，一般为65～80℃，再经102～110℃高温烘烤，这时因硫酸浓缩植物质脱水成炭，而羊毛损伤较小。若将含酸的湿羊毛直接进行高温烘烤，则会造成羊毛角质的严重破坏，形成紫色毛，含水愈多破坏愈大。④轧炭和除炭，使羊毛通过12对表面有沟槽的加压辊，粉碎已炭化的草杂质。各对压辊速度逐渐加快且上下压辊速度不同,所以羊毛和草杂质受到轧和搓的作用,使炭化的草杂质被粉碎并经螺旋除杂机排除。⑤中和，先用清水洗后用碱中和羊毛上的残余硫酸。中和工序使用3只槽,第一槽为清洗槽，洗去羊毛上附着的硫酸，第二槽用纯碱中和羊毛中化学结合酸，第三槽用清水冲洗羊毛上的残碱。最后压去羊毛中水分并烘干，遂成为除去草杂质的炭化净毛。

毛条炭化

原理与散毛炭化相同，但设备有别。毛条炭化工序一般放在梳毛以后头道针梳和三道针梳之间，也有放在梳毛和头道针梳之间的。被炭化的毛条由于经过了梳理或针梳，比较松散，大的杂质已在梳毛时去除，因此可采用较低的酸浓度或采用较高的酸浓度快速浸渍，对纤维损伤少，草杂炭化彻底。

匹炭化

用以除去织物上植物性杂质，工艺流程与散毛炭化相同。一般用于深色和较薄织物。匹炭化可在染色前或染色后进行,前者称白炭化,后者称色炭化。白炭化要求中和彻底，否则易造成染色不匀。色炭化应考虑染料在炭化条件下色光可能改变，宜选用耐炭化的染料。匹炭化设备由浸酸机和烘烤机组成。织物由导辊平整展开进入浸酸槽，连续进行2次浸酸和4次轧酸。浸酸槽内硫酸浓度为6～7Bé,温度为室温。烘烤用链条式或滚筒式烘干机。色炭化的中和在绳状洗呢机上进行；而白炭化的中和在染色机上进行。染前用温水冲洗两次，染后用氨水中和。匹炭化没有单独的轧炭和除炭设备，都是在干整理起毛、剪呢、刷毛过程中清除碎炭。

碎呢炭化

从羊毛和纤维素纤维混纺的碎呢或碎纱中除去植物性纤维，以取得纯净的再用毛。碎呢炭化剂可用硫酸液或盐酸蒸气。用盐酸蒸气时称干炭化。装载碎呢的小车置于大滚筒内并与之紧固,滚筒徐徐转动,碎呢随之在滚筒内翻滚，先进行预烘干，然后通入高温盐酸蒸气，历时15小时左右。炭化后吹入热空气,以排除盐酸蒸气，出机的碎呢用水冲洗并烘干，以除去残留的盐酸。

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